El Prof. Dr. Juan Bartolomé ha trabajado en Física de los Materiales más de 40 años, por lo que la temática, métodos y resultados han sido extensos y variados. Completó su tesis doctoral bajo la dirección del Dr. D. González Álvarez en 1975 y realizo una estancia postdoctoral de dos años en el Kamerlingh Onnes Lab, Leiden, Holanda, en Física del Sólido a muy bajas temperaturas bajo la dirección del Dr. J.L. de Jongh. Una vez en Zaragoza fue responsable de la puesta en marcha del primer laboratorio español universitario de bajas Temperaturas. Una etapa importante de gestión científica fueron la puesta en marcha del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón en sus inicios (segundo Director), participación en tareas de asesoramiento científico en el Sincrotrón europeo ESRF, y representación institucional del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en Aragón.
Una de las líneas de trabajo más relevantes en Magnetismo Molecular comienza con el descubrimiento del Efecto Túnel Magnético en moléculas imán (Mn12-ac), que significó un nuevo paradigma en el Magnetismo de Sólidos. Se ha extendido el rango de materiales a complejos de lantánidos y metal de transición y sus procesos de relajación magnética. Como resultado de esta línea, se ha consolidado en Zaragoza (ICMA) un laboratorio de Muy Bajas Temperaturas (inferiores a 1K) que permite la caracterización calorimétrica, magnética y eléctrica de sólidos.
La segunda línea de trabajo, espectroscopía de rayos X utilizando radiación de sincrotrón, ha sido el eje de actividad en los últimos siete años. En concreto, se ha estudiado la relación entre momento orbital y anisotropía magnética en un buen número de tipos de nanopartículas metálicas. Quizás pueda destacarse la observación del record de momento magnético en partículas de Au mediante dicroísmo magnético circular (XMCD) a muy baja temperatura, y los trabajos sobre muestras submonocapa de Phthalocianina de Fe depositada "in situ" en el ESRF.
Ha recibido el Premio de Investigación: "Domingo Martínez Foundation" 2001, el IV Premio "Salvador Velayos" del Club Español de Magnetismo, 2014 y es Académico numerario de la Real Academia de Ciencias de Zaragoza, 2016.